Новые наночастицы для доставки препаратов могут помочь в лечении ожирения

Исследователи из MIT и Бригамской женской больницы разработали наночастицы, способные доставлять препараты против ожирения непосредственно в жировую ткань. Мыши с ожирением, получавшие лечение этими наночастицами, потеряли 10% массы тела за 25 дней без видимых побочных эффектов.

Препараты работают, превращая белую жировую ткань (состоящую из клеток, запасающих жир) в бурую жировую ткань (которая сжигает жир). Они также стимулируют рост новых кровеносных сосудов в жировой ткани, что усиливает нацеливание наночастиц и способствует превращению белого жира в бурый.

Сами препараты не являются новыми и не одобрены FDA для лечения ожирения. Инновация команды заключается в новом способе их доставки, обеспечивающем накопление именно в жировых тканях и позволяющем избежать нежелательных системных эффектов.

Роберт Лангер, профессор MIT: "Преимущество в том, что теперь можно нацеливать терапию на конкретную область, не вызывая системных эффектов в организме. Можно получить желаемый противоожирительный эффект без негативных последствий".

Старшими авторами исследования, опубликованного в PNAS, являются Роберт Лангер и Омид Фарокзад. Ведущие авторы — бывшие постдоки Юань Сюэ и Сяоян Сюй.

Принцип нацеливания на жир

Ранее было показано, что стимуляция ангиогенеза (роста новых сосудов) может преобразовывать жировую ткань и вести к потере веса у мышей. Однако препараты, стимулирующие ангиогенез, могут быть вредны для всего организма.

Чтобы решить эту проблему, исследователи применили свою стратегию доставки препаратов с помощью наночастиц, ранее разработанную для лечения рака. Нацеливание частиц позволяет доставить высокую дозу препарата в нужное место, минимизируя его накопление в других областях.

Конструкция наночастиц:

  • Ядро: Содержит два препарата, связанных с полимером PLGA:
    • Росиглитазон (одобрен для диабета, но редко используется из-за побочных эффектов).
    • Аналог простагландина.
    • Оба препарата активируют рецептор PPAR, стимулируя ангиогенез и преобразование жира.
  • Оболочка: Состоит из полимера PEG с нацеливающими молекулами, которые связываются с белками в стенках кровеносных сосудов, окружающих жировую ткань.

Результаты на мышах с ожирением:

Проблемы доставки и будущее

В текущей системе наночастицы вводятся внутривенно, что потенциально подходит для пациентов с морбидным ожирением и высоким риском сопутствующих заболеваний.

Омид Фарокзад: "Для более широкого применения в лечении ожирения необходимо разработать более простые способы введения, например, пероральный".

Основная сложность пероральной доставки — преодоление кишечного барьера. В предыдущих работах команда уже разрабатывала наночастицы с антителами для всасывания через пищеварительный тракт, а также частицы, использующие белок трансферрин для активного транспорта через кишечник.

Дальнейшие планы:

  • Поиск более специфичных мишеней в жировой ткани для снижения риска побочных эффектов.
  • Исследование препаратов с меньшей токсичностью.

Омид Фарокзад: "Это подтверждение концепции избирательного нацеливания на белую жировую ткань и её 'побурения' для сжигания жира. В дальнейшем технологию можно будет использовать с другими разрабатываемыми препаратами или новыми мишенями".

Исследование финансировалось Национальными институтами здоровья (NIH) и наградой Koch-Prostate Cancer Foundation Award in Nanotherapeutics.